უნივერსალური გრავიტაცია: მახასიათებლები და პრაქტიკული მნიშვნელობა

უნივერსალური გრავიტაცია: მახასიათებლები და პრაქტიკული მნიშვნელობა
უნივერსალური გრავიტაცია: მახასიათებლები და პრაქტიკული მნიშვნელობა
Anonim

XVI-XVII საუკუნეებს სამართლიანად უწოდებს ბევრი ფიზიკის ისტორიაში ერთ-ერთ ყველაზე დიდებულ პერიოდს. სწორედ ამ დროს დიდწილად ჩაეყარა საფუძველი, რომლის გარეშეც ამ მეცნიერების შემდგომი განვითარება უბრალოდ წარმოუდგენელი იქნებოდა. კოპერნიკმა, გალილეომ, კეპლერმა დიდი სამუშაო გააკეთეს იმისთვის, რომ ფიზიკა გამოაცხადონ მეცნიერებად, რომელსაც შეუძლია უპასუხოს თითქმის ნებისმიერ კითხვას. აღმოჩენების მთელ სერიაში განცალკევებულია უნივერსალური გრავიტაციის კანონი, რომლის საბოლოო ფორმულირება ეკუთვნის გამოჩენილ ინგლისელ მეცნიერს ისააკ ნიუტონს.

გრავიტაციული ძალა
გრავიტაციული ძალა

ამ მეცნიერის მუშაობის მთავარი მნიშვნელობა არ იყო მის მიერ უნივერსალური მიზიდულობის ძალის აღმოჩენაში - გალილეო და კეპლერი ლაპარაკობდნენ ამ სიდიდის არსებობაზე ჯერ კიდევ ნიუტონამდე, არამედ იმაში, რომ ის იყო პირველი. იმის დასამტკიცებლად, რომ როგორც დედამიწაზე, ისე კოსმოსურ სივრცეში სხეულებს შორის ურთიერთქმედების ერთი და იგივე ძალები მოქმედებს.

ნიუტონმა პრაქტიკაში დაადასტურა და თეორიულად დაასაბუთა ის ფაქტი, რომ სამყაროს აბსოლუტურად ყველა სხეული, მათ შორისრომლებიც დედამიწაზე მდებარეობენ, ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან. ამ ურთიერთქმედებას გრავიტაციული ეწოდება, ხოლო თავად უნივერსალური გრავიტაციის პროცესს გრავიტაცია. ეს ველი არსებობს და მოქმედებს აბსოლუტურად ნებისმიერი ობიექტის ირგვლივ, ხოლო მისგან დაცვა არ არსებობს, ვინაიდან მას აქვს უბადლო უნარი შეაღწიოს ნებისმიერ მასალას.

გრავიტაციული ძალის განსაზღვრა
გრავიტაციული ძალის განსაზღვრა

უნივერსალური მიზიდულობის ძალა, რომლის განმარტება და ფორმულირება მოგვცა ისააკ ნიუტონმა, პირდაპირ არის დამოკიდებული ურთიერთმოქმედი სხეულების მასების ნამრავლზე და პირიქით ამ ობიექტებს შორის მანძილის კვადრატზე. ნიუტონის მიხედვით, რომელიც უდავოა დადასტურებული პრაქტიკული კვლევებით, უნივერსალური მიზიდულობის ძალა გვხვდება შემდეგი ფორმულით:

F=Mm/r2.

მასში განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს გრავიტაციულ მუდმივას G, რომელიც დაახლოებით უდრის 6,6710-11(Nm2)/კგ2.

მიზიდულობის ძალა, რომლითაც სხეულები იზიდავენ დედამიწას, არის ნიუტონის კანონის განსაკუთრებული შემთხვევა და ეწოდება გრავიტაცია. ამ შემთხვევაში გრავიტაციული მუდმივი და თავად დედამიწის მასა შეიძლება უგულებელვყოთ, ამიტომ გრავიტაციის ძალის პოვნის ფორმულა ასე გამოიყურება:

F=მგ.

აქ g სხვა არაფერია, თუ არა გრავიტაციის აჩქარება, რომლის რიცხვითი მნიშვნელობა დაახლოებით უდრის 9,8 მ/წმ2.

ძალაგრავიტაცია
ძალაგრავიტაცია

ნიუტონის კანონი ხსნის არა მხოლოდ უშუალოდ დედამიწაზე მიმდინარე პროცესებს, არამედ პასუხობს ბევრ კითხვას, რომელიც დაკავშირებულია მთელი მზის სისტემის სტრუქტურასთან. კერძოდ, ციურ სხეულებს შორის უნივერსალური მიზიდულობის ძალა გადამწყვეტ გავლენას ახდენს პლანეტების მოძრაობაზე მათ ორბიტაზე. ამ მოძრაობის თეორიული აღწერა კეპლერმა მისცა, მაგრამ მისი დასაბუთება მხოლოდ მას შემდეგ გახდა შესაძლებელი, რაც ნიუტონმა ჩამოაყალიბა თავისი ცნობილი კანონი.

თავად ნიუტონმა დააკავშირა ხმელეთის და არამიწიერი გრავიტაციის ფენომენები მარტივი მაგალითის გამოყენებით: როდესაც ქვემეხი ისვრება, ბირთვი არ დაფრინავს პირდაპირ, არამედ რკალისებური ტრაექტორიის გასწვრივ. ამავდროულად, დენთის მუხტისა და ბირთვის მასის მატებასთან ერთად, ეს უკანასკნელი სულ უფრო შორს დაფრინავს. დაბოლოს, თუ ვივარაუდებთ, რომ შესაძლებელია საკმარისი დენთის მოპოვება და ისეთი ქვემეხის დაპროექტება, რომ ქვემეხი მთელს მსოფლიოში შემოფრინდეს, მაშინ ამ მოძრაობის განხორციელების შემდეგ ის არ გაჩერდება, არამედ გააგრძელებს თავის წრიულ (ელიფსოიდურ) მოძრაობას, ბრუნვას. დედამიწის ხელოვნურ თანამგზავრში. შედეგად, მიზიდულობის ძალა ბუნებაში ერთნაირია როგორც დედამიწაზე, ასევე გარე სივრცეში.

გირჩევთ: